【미국·라호야】 바남연구소 암센터 연구팀이 위궤양의 원인이자 위암의 90%와 관련하는 Helicobacter pylori(H.pylori)가 사람의 당단백질에 의해 억제된다는 사실을 발견하고 Science(2004; 305:1003-1006)에 발표했다.
이번 연구결과로 인해 위궤양에 동반하는 만성염증의 치료에 관한 새로운 어프로치방법이 발견됐으며 아울러 H.pylori에 의한 위암예방 가능성도 제시됐다.
전세계 인구의 절반이 H.pylori에 감염돼 있지만, 위궤양에 이환되는 사람은 불과 2%, 위암에 이환하는 사람은 불과 1%이다.
바남연구소 연구팀은 H.pylori의 감염에서 위를 보호하는 방어기구를 발견했다. H.pylori의 대부분은 위에 존재하며 위점막세포 표층인 무틴층에서 증식하지만 무틴층의 심부(深部)에는 거의 보이지 않는다.
무틴층 심부의 점막세포에서는 O-글리칸이라는 특정 당단백질이 생성된다. α1, 4-N-아세틸글루코사민이라는 탄수화물과 결합하는 O-글리칸은 연구팀이 이미 복제시키는데 성공했다.
α1, 4와 결합하는 N-아세틸글루코사민은 H.pylori가 존재하지 않는 위점막층의 심부에 존재하기 때문에 H.pylori의 감염에 대항하는 역할을 할 가능성이 있다고 연구팀은 판단했다.
점막층의 표층과 하층의 무틴을 분리시킨 결과, 표층에서 유래한느 무틴은 H.pylori의 증식을 활성화시키는 반면 하층에서 유래하는 무틴은 H.pylori증식을 억제하는 것으로 나타났다.
α1, 4와 결합한 N-아세틸글루코사민이 존재하는 환경에서는 H.pylori는 그 형상과 활동성을 잃고 사멸하게 된다. 세포증식을 억제하는 이 효과는 세균의 세포벽을 용해시키는 항균제의 작용과 매우 유사하다.
저렴한 치료법이 나와야
연구팀은 H.pylori세포를 용해시켜 질량분석에 의한 생화학분석에서 세포벽의 성분을 조사한 결과, 증식에 필요한 콜레스테릴-α-D-글루코피라노시드라(glucopyranoside)는 H.pylori에 특이한 콜레스테롤을 발견했다.
또한 실험 결과, α1, 4와 결합한 N-아세틸글루코사민을 감싸고 있는 O-글리칸이H.pylori의 콜레스테롤 합성기능을 억제하는 것으로 확인됐다.
연구팀은 “당단백질이 항균제의 작용을 한다는 사실이 처음으로 확인됐다. 이번에 발견된 천연 콜레스테롤은 위궤양의 안전한 치료제 디자인을 위해 매우 구체적인 타겟이 된다. 장기적으로는 H.pylori에 의한 위암예방으로도 이어질 것으로 보인다. 유전자변환 콩을 이용하여 소를 키우고 α1, 4와 결합한 N-아세틸글루코사민에 덮힌 O-글리칸이 든 우유를 생산할 수 있게 되면 개발도상국의 환자에 대해 저렴한 치료법으로 제공할 수 있다. 그렇게 되면 H.pylori의 감염을 박멸하여 위암을 예방할 수 있을 것”이라고 설명한다.
한편 바남연구소는 이번 연구성과를 특허출원한 상태다.